3.6. Безпека при експлуатації систем під тиском

3.6.1. Причини аварій і нещасних випадків при експлуатації систем, що працюють під тиском

Основними причинами аварій при експлуатації систем, що працюють під тиском можна вважати: неякісне виготовлення, монтаж чи ремонт посудин, апаратів, трубопроводів; порушення технологічного режиму та правил експлуатації; несправність запобіжних пристроїв, контрольно-вимірювальних приладів, арматури; корозія металу (рис. 3.26).

Рис. 3.26. Причини аварій і нещасних випадків при експлуатації систем, що працюють під тиском

Дія цих Правил поширюється на:

- посудини, які працюють під тиском води з температурою вище 115 °С або іншої рідини з температурою, що перевищує температуру кипіння при тиску 0,07 МПа (0,7 кгс/см³), без врахування гідростатичного тиску;

- посудини, що працюють під тиском пари або газу, вищим 0,07 МПа;

- балони, призначені для транспортування і зберігання зріджених, стиснених і розчинених газів під тиском, вищим 0,07 МПа;

- цистерни та бочки для транспортування і зберігання зріджених газів, тиск пари яких при температурі до 50 °С перевищує тиск понад 0,07 МПа.

- цистерни і посудини для транспортування і зберігання зріджених, стиснених газів, рідин і сипких тіл, в яких тиск вище 0,07 МПа утворюється періодично для їх випорожнення; барокамери.

Посудини, що працюють під тиском піддаються технічному освідченню до пуску в роботу та періодично в процесі експлуатації, а в необхідних випадках – позачерговому освідченню; технічне освідчення проводиться у визначені ДНАОП 0.00-1.07-94.

Трубопроводи призначенні для транспортування стисненого повітря, води, пари, різних газів та рідин. Для швидкого визначення вмісту трубопроводів, встановлено групи речовин і відповідне розпізнавальне пофарбування трубопроводів, якими вони транспортуються (табл. 3.5).

Групи речовин і відповідне розпізнавальне пофарбування трубопроводів

Таблиця 3.6.

Речовина	вода	пара	повітря	гази	кислоти	луги	рідини	Інші речовини
Колір фарби	зелений	червоний	синій	жовтий	оранжевий	фіолетовий	коричневий	сірий

Для того, щоб виділити вид небезпеки на трубопроводи наносять сигнальні кольорові кільця: червоні – для легкозаймистих, вибухо- і вогненебезпечних речовин; жовті – для шкідливих і небезпечних речовин (отруйні, токсичні, радіоактивні); зелені – для безпечних і нейтральних речовин.

Для забезпечення безпеки на трубопроводі повинні бути встановлені справні та належним чином відрегульовані редукційні, зворотні, запірні та запобіжні клапани. Редукційні клапани (регулятори тиску) підтримують у системі задані значення тиску незалежно від зміни витрати газу чи рідини споживачами. Зворотні клапани пропускають газ чи рідину по трубопроводу лише в одному напрямку, тому запобігають зворотному їх ходу при виникненні аварійних ситуацій (наприклад, займанні у трубопроводі горючого газу). Зворотні клапани при перевищенні допустимого тиску автоматично відкриваються і частина газу чи рідини викидається в атмосферу чи утилізаційний канал. Якщо по трубопроводу транспортуються отруйні, токсичні, вибухо- чи пожежонебезпечні гази або рідини, то запобіжні клапани повинні бути закритого типу (при їх відкриванні відбувається викид газу чи рідини у закриту систему).

Балони призначенні для зберігання, перевезення та використання стиснених (азот, повітря, кисень, сірководень), зріджених (аміак, сірчистий ангідрид, бутан) чи розчинених (ацетилен) газів під тиском вищим 0,07 МПа.

Безпечна експлуатація балонів забезпечується:

- необхідною механічною міцністю балонів і належним контролем за їх станом;

- запобіганням помилкового наповнення балонів іншими газами;

- дотриманням правил наповнення, транспортування, зберігання та використання балонів.

Балони для стиснених, зріджених та розчинених газів виготовляють зварними (робочий тиск у балоні до 3 МПа) або безшовними. В процесі експлуатації балони проходять освідчення, які включають: огляд внутрішньої (при можливості) та зовнішньої поверхонь балонів; перевірку маси та міцності; гідравлічне випробовування. Огляд балонів здійснюється з метою виявлення на їх стінках корозії, тріщин, вм'ятин та інших пошкоджень для визначення придатності балонів до подальшої експлуатації. Якщо результати огляду незадовільні (виявлено тріщини, вм'ятини, раковини глибиною понад 10% від номінальної товщини стінки), то балони вибраковуються.

Величина пробного тиску і час витримки балонів під таким тиском встановлюється відповідними стандартами (для стандартних балонів) та технічними умовами (для нестандартних), при цьому пробний тиск повинен бути не менший ніж півтора значення робочого тиску.

Виключення із загальних правил освідчення стосуються балонів з ацетиленом. З огляду на високу вибухонебезпеку ацетилену його зберігають у розчиненому вигляді у балонах, заповнених пористою масою, що просочена ацетоном. При періодичних освідченнях пориста маса не виймається, тому замість гідравлічного випробовування проводиться випробовування азотом під тиском 3,5 МПа. Балон при цьому опускають у воду на глибину не менше ніж 1 м. Стан пористої маси в балонах для ацетилену повинен перевірятися не рідше ніж через 24 місяці.

Наповнені балони зберігаються у вертикальному положенні у спеціально обладнаних гніздах, клітках або огороджуються бар'єром для запобігання їх падіння. Балони з газом, повинні знаходитись на відстані не менше 1 м від радіаторів опалення та інших опалювальних приладів і не менше ніж 5 м від джерел відкритого вогню. Кисневі балони необхідно оберігати від забруднення будь-яким мастилом або жиром, оскільки вони можуть утворити вибухонебезпечну суміш з чистим киснем.

Стаціонарні та пересувні компресори, а також компресорні установки знаходять широке застосування в багатьох галузях промисловості. Робота компресорного устаткування пов'язана з виникненням низки небезпечних та шкідливих чинників, обумовлених наявністю у компресорах рухомих частин, високого тиску та температури, а також можливістю утворення вибухонебезпечних сумішей з продуктів розкладу мастильних матеріалів і повітря.

Найбільшу небезпеку при високій температурі в системі компресорної установки являють пари мастильних речовин, які в атмосфері стисненого повітря стають вибухонебезпечними вже при температурі 250 - 300 °С. Пари мастила у суміші з повітрям можуть займатися навіть від іскри електричного розряду, тому для мащення рухомих частин компресора застосовують спеціальні мастила з високою температурою займання. Для зменшення температури стисненого повітря застосовують повітряне (для компресорів низького тиску до 0,7 МПа) та водяне (для компресорів високого тиску) охолодження компресорних установок.

Для забезпечення безпеки при експлуатації компресорних установок вони повинні бути оснащені відповідними запобіжними пристроями та контрольно-вимірювальними приладами. Для контролю температури стисненого повітря передбачається термометр. Для запобігання аварій, спричинених підвищенням тиску, всі компресори оснащуються манометрами та запобіжними клапанами. Для того, щоб запобігти утворенню вибухонебезпечних сумішей внаслідок потрапляння в компресорну установку забрудненого або запиленого повітря, на повітропроводі встановлюється фільтр. Для стікання статичних зарядів корпус компресора з’єднується з заземлювачем.

Компресорні установки високого тиску комплектують ще й системою аварійного захисту, яка забезпечує звукову та світлову сигналізацію при припиненні подачі води для охолодження, перевищенні допустимої температури стисненого газу, і автоматичну зупинку компресора, якщо тиск у системі мащення буде менше допустимого, при надмірному тиску в установці та при інших небезпечних ситуаціях. Досить часто компресорні установки оснащують пристроями автоматичного керування.